[發明專利]一種航天航空用輕質高強度不銹鋼的冶煉方法

在審

• 申請號: 201811021087.5
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109136465A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 繆立新
• 申請（專利權）人: 江陰市天虹金屬鑄造有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/064;C21C7/068;C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/58
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

本發明涉及一種航天航空用輕質高強度不銹鋼的冶煉方法，第一步初煉爐，處煉爐是將合金熔化，第二步脫碳，快速脫碳并防止鉻的氧化，第三步精煉，在LF精煉爐對鋼水進一步脫碳和調整成分。本冶煉方式對原料要求較低，電爐出鋼含C達到百分之二左右即可，因此可以采用廉價的高碳FeCr和百分之二十的不銹鋼作為原料，降低了操作成本，不銹鋼的生產周期相對較短，靈活性較好，需要的操作人員少，所以綜合成本較低，企業生產中降低了原料的要求，可以采用較為低廉價價格的原料，并且減少了工作人員，降低了人員工資的消耗，為企業降低了綜合生產成本。

技術領域

本發明涉及一種冶煉方法，尤其是涉及一種航天航空用輕質高強度不銹鋼的冶煉方法，屬于不銹鋼冶煉技術領域。

背景技術

航空材料是研制生產航空產品的物質保障，也是使航空產品達到人們期望的性能、使用壽命與可靠性的技術基礎。由于航空材料的基礎地位，以及其對航空產品貢獻率的不斷提高，航空材料與航空發動機、信息技術成為并列的三大航空關鍵技術之一，也是對航空產品發展有重要影響的六項技術之一。美國空軍在《2025年航空技術發展預測報告》中指出，在全部43項航空技術中，航空材料重要性位居第二。此外，航空先進材料技術還被列為美國國防四大科技(分別為信息技術、材料技術、傳感器技術和經濟可承受性技術)優選項目之一，是其他三項技術的物質基礎及重要組成部分。高強度鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、復合材料、隱身材料及定向凝固葉片技術、定向共晶葉片技術、粉末高溫合金屬輪盤制造技術等，為第四代、第五代飛機的發展提供了物質保障。航空發展史證明,航空材料的每次重大突破，都會促進航空技術產生飛躍式的發展；航空材料不僅是航空事業發展的物質基礎，也是航空事業發展的技術支撐。航空發動機的主要結構材料是不銹鋼、高溫合金和鈦合金。在一臺先進發動機上，高溫合金和鈦合金的用量分別要占到發動機總結構重量的55％～65％和25％～40％,并對許多新型高溫材料提出了更高的要求，如新型高溫合金和高溫鈦合金、高溫樹脂基復合材料、金屬間化合物及其復合材料、熱障涂層材料、金屬基復合材料、陶瓷基和碳/碳復合材料等。為了提高飛機的結構效率，降低飛機結構重量系數，輕質高強度的不銹鋼就非常重要了，現有的冶煉方法成本較高，需要很多的人員進行操作，綜合消耗較大，提高了企業生產的綜合成本。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種航天航空用輕質高強度不銹鋼的冶煉方法，其生產效率高且成本低廉。

本發明的目的是這樣實現的：

一種航天航空用輕質高強度不銹鋼的冶煉方法，所述方法的步驟為：第一步初煉爐，處煉爐是將合金熔化，第二步脫碳，快速脫碳并防止鉻的氧化，第三步精煉，在LF精煉爐對鋼水進一步脫碳和調整成分。

進一步的，精煉過程把下述成分(重量％)的鋼水：

C≤0.035％ Si 0.35％-0.45％ Mn 0.7％-28％

P≤0.050％ S≤0.007％ Ni 19.30％-19.50％

Cr 8.10％-8.40％ N≤0.017％

其余為Fe及不可避免的雜質，溫度≥1800℃；加入到精煉爐中精煉，步驟如下：

(1)鋼水到精煉爐后加入石灰、螢石與鋁粉調渣；

(2)調渣結束后加入FeNb，FeNb收得率按99.3％計算，加入量是使Nb為鋼水的0.17％-0.25％；

(3)在出爐前35分鐘，溫度為1600℃時喂硅鈣線6米/噸，喂線結束弱攪拌5分鐘；

(4)加入FeTi，加入量是使Nb為鋼水的0.18％-0.22％，保證滿足(0.52Nb+Ti)≥7C；加FeTi時，加料處底吹氬流量設定420Nl/min，另一側底吹設定78Nl/min；加入FeTi攪拌5-6分后底吹設置為弱攪，弱攪時間不小于30分鐘；